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1、华能沁北电厂全厂废水零排放介绍,赵兴辉2016.03,目 录,一、电厂介绍二、水系统现状三、全厂废水“零排放”改造方案介绍四、改造后出现问题的探讨与对策,一 华能沁北电厂简介,一期2600MW超临界燃煤发电机组，2004年投产；二期2600MW超临界燃煤发电机组，2007年投产；三期建设21000MW超超临界燃煤机组，2012年投产；总装机容量4400MW。其中一期机组为我国第一台国产超临界依托项目。,电厂水源,一期2600MW 机组生产用水原设计采用五龙口地下水，经过深井泵升压输送至厂区，作为#1、#2机组的冷却塔补水及工业消防水池的补水。二期2600MW 机组生产用水原设计为济源市城市中水
2、，地下水作为第二水源，主要为#3、#4机组冷却塔补水，也可以供三期机组冷却塔补水。三期21000MW机组水源生产用水原设计为济源市城市中水，第二水源为二期循环水排污水，河口村水库水作为备用水源，为#5、#6机组冷却塔补水及三期工业消防水池补水。,地表水水质,中水水质,全厂主要水系统处理工艺：,一期：循环水采用过滤器+弱酸处理方式，弱酸出水一部分水用来制备锅炉补给水（处理方式为超滤反渗透+一级除盐+混床），其余部分回到循环水系统。二期：循环水采用过滤器+弱酸处理方式，处理后的水全部回到循环水系统，锅炉补给水仍采用一期循环水弱酸处理的出水（处理方式为超滤反渗透+一级除盐+混床）。三期：循环水采用澄
3、清池石灰处理，然后经过超滤反渗透系统，处理后的水回到循环水系统。补给水水源设计为地表水，处理方式为全膜处理，现在将水源改为旁流处理反渗透的产水。,改造前全厂水量平衡图,全厂主要废水现况：,二 零排放项目简介,根据当地环保要求，沁北要实现全厂废水零排放。需要对循环水旁流处理系统、精处理再生系统、锅炉补给水反渗透浓排水、生活污水、脱硫废水等系统进行改造。此外，对脱硫废水提出了预处理与膜法浓缩、灰场喷洒的方案。,全厂水系统存在的主要问题,（1）一期、二期旁流处理系统产生的废水目前均经化学废水池外排，没有回收；（2）一期、二期脱硫系统设有GGH，系统消耗水量仅为153 m3/h；（3）全厂一期、二期循
4、环水系统排污水量偏大，需进一步提高循环水浓缩倍率控制；（4）脱硫废水处理系统运行不正常，导致脱硫废水未经处理后直接排放至灰场或者外排，存在很大环保风险；（5）精处理再生废水外排，需要回收处理；（6）厂前区生活污水与雨水未实现雨污分离，雨水、污水均经过下水道外排。,：改造工程的主要内容如下：,（1）回收反渗透浓水、精处理及弱酸再生废水（高盐废水）作为FGD工艺用水；（2）收集精处理及弱酸再生废水（低盐废水），处理后回用至冷却塔；（3）在现有条件下，拆除一、二期脱硫系统GGH，增加脱硫工艺用水量；（4）提高循环水浓缩倍率，减少循环水排污水量；（5）改造FGD废水处理系统，使之近期达标排放，远期作为
5、固化预处理系统水源；（6）回收全厂生活污水，处理达标后循环利用。,废水零排放改造工程方案总述,对各类废水根据水质进行分质分流，回收利用低含盐量废水，近期外排高含盐量废水，远期规划对高盐量的废水进行回收处理改造。各类废水主要包括：一二期旁流处理的滤池反洗水、弱酸处理的再生废水，一二期精处理的再生废水，一二期的补给水处理系统、三期补给水系统和三期旁流处理系统的排放废水。本改造方案包括以下内容：,一单元旁流处理系统改造,重力式滤池的反洗水：收集到回收水池，通过回收水泵，输送到A化学废水澄清池，经澄清处理后自流到A化学废水储存槽，然后用AB废水输送泵输送到工业废水回用水管回用到一期冷却塔中，重力滤池的
6、反洗水流量为90m3/h。增加阀门和管道，使弱酸阳床反洗水回收到反洗水回收水池，再通过反洗水回收水泵输送到澄清池进行处理后回用至一期冷却塔中。将弱酸再生废水和置换废水（统称再生高含盐量的废水）按照现有的管路排到弱酸废水池内，然后用弱酸废水泵送到脱硫系统的一期事故浆液箱进行再利用。,反洗水回收水池,A澄清池,A废水储存槽,工业废水回水管,重力式滤池,改造后效益：一期弱酸处理系统改造后，弱酸反洗水回用水量为22.5 m3/h，弱酸再生高含盐量废水回用水量为20 m3/h，合计回用水量为42.5 m3/h，按全年5500小时来计算，每年可以减少废水量23.4万吨，节约排污费用9.36万元（排污费按0
7、.40元/吨计），降低全厂的外排水率。,2、二单元旁流处理工程改造,浅砂过滤器反洗水回收到#2弱酸废水池，通过#2、4废水泵送到三期循环水旁流处理系统。新增加浓硫酸计量箱V=4.0m3，2台，浓硫呼吸器2台，相应的手动阀门和气动阀门；新增加浓硫酸计量泵4台；将弱酸再生废水分开回收，弱酸阳床反洗水回收到#2弱酸废水池，通过#2废水泵送到三期循环水旁流处理系统,二、二单元循环水旁流处理工程改造,二期弱酸改造后的效益 浅砂过滤器反洗排水回收，可以节约50 m3/h的水量。反洗水去三期旁流处理系统，可以节约22.5 m3/h，再生高含盐量的废水去三期脱硫系统，可以节约用水20m3/h。合计减少废水排放
8、量为42.5m3/h，按全年5500小时来计算，每年可以减少废水量23.4万吨，每年节约排污费用9.36万元（排污费按0.40元/吨），降低全厂外排水率。,3、一二期补给水系统反渗透浓 水回用改造,一二期反渗透的浓水总流量约为100m3/h，浓水中的氯离子在300-400mg/L左右，可以回用到脱硫系统。将一二期的补给水处理系统的反渗透浓水回收到一二期的补给水中和水池，然后利用补给水中和水泵送到一二期的脱硫系统的工艺水箱。,改造后，可以直接到脱硫工艺水系统再利用的反渗透浓水水量为93 m3/h，超滤排水30 m3/h，合计123 m3/h，按全年5500小时来计算，每年可以减少废水量67.7万
9、吨，节约水费为27.06万元（排污费按0.40元/吨），降低外排水率。,4、一二期精处理废水回收利用改造,一二期的精处理废水是指再生树脂时所产生的废水，包括输送树脂、擦洗树脂、反洗树脂、进酸碱、置换、正洗等过程，再生一个高速混床的树脂大约需要500t除盐水，设计所产生的送到化学废水处理系统，经过处理后外排。由于再生精处理高速混床所用的水为除盐水，在输送树脂、擦洗树脂、反洗树脂时所产生的水水质较好，可以直接回用到循环水系统，含酸碱废水无法回用，可以按照原设计送到化学废水处理系统。,具体改造如下：,阴塔,阳塔,至废水池,一期精处理再生废水,原设计：再生塔排水改造后：再生塔排水 至精处理废水池 至机
10、组排水槽,树脂补集器,精处理废水池,补集器,补集器,精处理废水改造后效益：对一二期的精处理的反洗水进行回收改造后,可以回收25m3/h的反洗水，按全年5500小时的运行时间计算，一年可以节约13.75万吨的除盐水，节约制水费用27.5万元（制水成本按2.0元/吨计），同时减少废水量13.75万吨，节约排污费5.5万元（排污费按0.40元/吨计），降低全厂外排水率。,5、一期补给水反渗透产水管路改造,由于一二期锅炉补给水用水量较小，旁流处理设备无需连续运行，为了充分利用现有的旁流制水设备，满足连续制水的要求，把反渗透的一部分制水直接引到一期弱酸阳床的产水水母管上，和弱酸产水一道补充到循环水系统中
11、，从而降低循环水的含盐量，提高循环水的浓缩倍率。,具体改造如下：至一级阳床 至弱酸阳床出水母管,淡水箱,6、厂前区生活污水回收改造,在厂前区建一个200m3污水集收池，加装2台污水泵，用泵输送到煤场附近的生活污水管网，自流到厂区的生活污水调节池。生活污水处理区域再增加2套生活污水处理设施，确保生活污水全部处理。处理后的污水接到全厂的绿化管网，再把绿化管网延伸到厂前区和三单元旁流系统，绿化用不完时送到三期的冷却塔中。,厂区来雨水 至白涧河 阀门切换井来水 在西门岗处 生活污水井,厂前区雨水管沟,果园里面,回收水池,生活污水调节池,回收流程,回收后效益：,改造完成后，无生活污水外排，节约排水40m
12、3/h。按全年5500小时计算，每年可以减少取水量22万吨，减少排污水量22万吨，节约取水费13.2万元，节约排污费8.8万元（取水费按0.6元/吨，排污费按0.40元/吨），合计可以节约水费约22万元，降低全厂的外排水率。,7、一二期脱硫工艺水系统改造,改造后，一二期的RO浓水和弱酸再生的高含盐量废水进入脱硫系统，工艺用水水质变差，脱硫工艺水泵、除雾器水泵及其管道防腐蚀等级要提高。综合考虑后选用过流件材质为304的不锈钢水泵。管道选用304不锈钢管道或PE管道。一二期弱酸的高含盐量废水送入除雾器内会产生泡沫，因此，除雾器用水不能用弱酸再生的高含盐量废水，需要增加1台水箱储存除雾器冲洗水用，水
13、源来自一二期化学除盐的RO浓水，考虑RO浓缩为连续进水，需要增设水池（或水箱），改造原有的管道系统，在来水管道上增加相应的气动门，修改相应的控制系统。,8、脱硫废水处理系统改造,由于沁北电厂脱硫废水系统水量大，零排放改造需尽量降低工程投资及运行费用，且应优先选用较可靠的技术。首先考虑采用预处理及膜浓缩技术对脱硫废水进行浓缩，显著降低脱硫废水量，同时回收淡水；少量浓水送至灰场，利用灰场面积实现自然蒸发，暂不考虑蒸发结晶系统，仅预留建设条件。经过膜处理系统浓缩后，最终剩余浓水量约22 m3/h，含盐量约10%，可送至灰场自然蒸发。,脱硫废水水质,具体方案（还没有实施）,回 用水 浓水至灰场,一二期
14、脱硫废水,三期脱硫废水,脱硫废水缓冲池,提升泵,废水膜系统,FGD,预沉池,反应浓缩器,微滤（MF）,反渗透（LRO）,高压 反渗透（DRO）,脱水机,反渗透（HRO）,对于脱硫废水的中试试验,一、蒸发结晶：采用对脱硫废水直接采用“MVC卧式喷淋浓缩+多效强制循环”的方式进行蒸发结晶，处理水量为1t/h，结晶后的水电导为3050us/cm，可以直接回用，产生的盐为粗盐，只能作为固废来处理，但处理一吨废水需要40-50度电,，同时需要消耗320kg蒸汽。二、将脱硫废水进行提纯处理：将脱硫废水经过双碱软化+管式过滤器+纳虑+电驱动膜，最终将脱硫废水变为氯化钠溶液，最终浓水的含盐量达到24万，浓水中
15、氯化钠的纯度达到了85%，若能达到95%以上，并能把浓水中的氨、磷酸跟等除掉。可以直接将这部分水送到化工厂用作电解原料。,9、三期补给水水源改造,一、三期补给水处理系统的水源原设计为地表水，经过净水站的澄清池混凝澄清后进入到工业消防水池，然后经过浅砂过滤器过滤，进入到补给水处理系统。二、为了节约新鲜水源，对补给水的水源进行了改造，将三期旁流处理系统的反渗透产水作为补给水的水源，同时对相关的系统也进行了改造。,具体改造如下：1、浅砂过滤器的反洗水原设计是自流到工业废水系统，现改为回收到旁流系统的反洗水回收水池，然后再到旁流系统的澄清池再利用。2、三期旁流系统的超滤反洗水原设计是自流到工业废水系统
16、，现在改为回收到#6机塔盆，在#6机组运行期间直接排入到#6塔盆，#6机组不运行时再回到工业废水系统。3、补给水处理系统的一级反渗透浓水原设计到脱硫系统，现改为两路，一路是到工业废水系统，一路是到#6机的循环水管道上。4、对补给水处理系统的一级反渗透的回收率由75%改为80%，超滤的反洗间隔由30min改为40min。,10、脱硫废水去向,（1）、灰库加湿搅拌用水。（2）、渣仓加湿用水。（3）、灰场机械雾化蒸发：在灰场安装机械雾化装置，对脱硫废水进行雾化蒸发，现在安装4台机械雾化装置，每台装置的蒸发水量为6t/h，电机功率为30千瓦，,机械雾化蒸发装置,四 改造后带来的问题,1、补给水处理系统
17、的水量受旁流处理系统的制约。2、旁流系统的处理水量受脱硫接受废水量制约。3、二期循环水进入到三期旁流处理系统的水量受二期塔盆水位的制约；同时还受三期塔盆水位的制约。4、旁流反渗透的出水偏酸性，需要加碱调节PH值，PH值控制不好容易发生生水管道腐蚀。,废水零排放工程改造效益：,通过全厂的废水零排放工程的实施，可以减少废水量275.65万吨，节约取水22万吨，节约除盐水11万吨，节约水费150.94万元(年运行时间按5500小时计)，同时对脱硫废水和精处理再生高盐废水的处理及回用，基本实现废水的“零排放”，不污染当地水环境，环保效益显著。,零排放产生的问题,1、循环水水质差，几台机的循环水水质都存
18、在超标的现象。对策：加强水质监督，加大循环水旁流处理水量，加大胶球投运频率。,2、高含盐水全部到脱硫系统，容易对脱硫系统地设备引起腐蚀。对策：需要提高设备的材质等级，同时高含盐费水进到脱硫系统，尤其是作为工艺水，将会影响到烟尘的超低排放。,3、弱酸废水系统容易发生硫酸钙沉积，堵塞泵体和管道。,探讨：电厂在设计基建阶段未从废水“零排放”的角度来选用水处理工艺。例如现阶段设置了循环水弱酸旁流系统，该系统对提高循环水浓缩倍率有明显的作用，但同时产生了大量的酸碱再生废水，这类废水水质差、易结垢，无法直接回用，不得不直接外排。对策：对酸碱再生系统进行改造，将盐酸再生改为硫酸再生，再生废水分质收集，低盐废水回用，高盐废水送往脱硫系统。此项工作正在进行中。,4、灰场的机械蒸发，容易对周围的植物发生杀死的现象。,探讨：该工艺受气候影响非常大（冬季、下雨天气无法使用），是处理末端废水的权宜之计。对策：针对灰场蒸发的问题，沁北电厂正在积极开展一项科技项目，研究机械雾化蒸发受天气，风力、气温的影响有多大，同时研究机械雾化蒸发对周围环境的影响，此项工作正在进行中。,华能沁北电厂,
